shenyangxgfb
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樓主  發(fā)表于: 2011-10-17 10:29
1 簡介
運(yùn)動控制是自動化領(lǐng)域的一個(gè)重要分支,有極為廣泛的應(yīng)用。特別在OEM設(shè)備中有著特殊重要的地位。如印刷設(shè)備、包裝機(jī)械、精密焊接設(shè)備、機(jī)床、剪切設(shè)備等
運(yùn)動控制是指在一定的環(huán)境中,根據(jù)給定的條件,將預(yù)定的控制方案、規(guī)劃指令轉(zhuǎn)變成期望的機(jī)械運(yùn)動。實(shí)現(xiàn)對被控目標(biāo)機(jī)械部件精確的位置控制、速度控制、加速度控制、轉(zhuǎn)矩或力的控制,以及這些控制的綜合控制。
運(yùn)動控制系統(tǒng)包括處理運(yùn)動算法和信號的控制器、增強(qiáng)信號,可供應(yīng)運(yùn)動控制器提供運(yùn)動輸出的放大器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、反饋系統(tǒng)(傳感器/變送器),可基于輸出和輸入的比較值,調(diào)節(jié)過程變量。有的系統(tǒng)還包括操作員界面或主機(jī)終端前端處理設(shè)備。通俗的說運(yùn)動控制主要由控制器(PLC、專用控制器,運(yùn)動控制器等),驅(qū)動器和電機(jī)組成。完成速度控制、位置控制等功能。其控制信號類型多為脈沖串、模擬量(0-10V或4-20mA)以及通訊。
2 各部分功能
Ø 人機(jī)交互:一般由上位機(jī)或觸摸屏完成人機(jī)交互功能。其作用主要有兩點(diǎn):1. 參數(shù)初始化這一過程是每一個(gè)控制系統(tǒng)都必須做的工作,所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要根據(jù)這里下載的參數(shù)進(jìn)行工作。相當(dāng)于告訴系統(tǒng)一個(gè)運(yùn)動規(guī)則。
2. 監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行
也是一參數(shù)的形式報(bào)告系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)動狀態(tài),包括系統(tǒng)是否運(yùn)行指定動作、運(yùn)動過程中是否出錯、運(yùn)動進(jìn)行的進(jìn)度等等。目前也有一些廠商將人機(jī)交互與控制器整合在一起。
如倍福的工控機(jī)(內(nèi)含實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及運(yùn)動控制庫)、貝加萊的觸摸屏、機(jī)床的CNC等
Ø 運(yùn)動控制器
控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心,其功能主要是接收運(yùn)動控制信號及參數(shù),做出運(yùn)算,把控制輸出送到相應(yīng)的驅(qū)動器或執(zhí)行器。
一、運(yùn)動參數(shù),控制信號的獲取
要完成一定規(guī)律的運(yùn)動,必須要有一定的參數(shù)作為前提,比如速度、距離、哪一軸等,這些參數(shù)一般由上位機(jī),或觸摸屏傳送到控制器中。控制信號包括各種限位,手自動轉(zhuǎn)換等,這些信號一般通過數(shù)字量輸入,或模擬量輸入,傳送到控制器內(nèi)部。
二、對運(yùn)動參數(shù)的運(yùn)算
一般客戶傳送到控制器內(nèi)部的參數(shù)都是比較直觀的參數(shù),這些參數(shù)還不是控制器賴以使用的實(shí)際參數(shù),這就需要做一些轉(zhuǎn)換運(yùn)算,這些也是在控制器內(nèi)的運(yùn)算子程序中完成的。
三、運(yùn)動控制
當(dāng)控制器得到足夠的參數(shù)后,會根據(jù)這些參數(shù)和客戶編制的運(yùn)動控制程序,對機(jī)械部件發(fā)出指令,控制其運(yùn)動。
四、接收反饋,監(jiān)控運(yùn)動執(zhí)行情況
在控制器發(fā)出運(yùn)動指令后,會根據(jù)反饋回來的信號,對運(yùn)動執(zhí)行情況作出判斷和調(diào)整。
五、上傳監(jiān)控信息
用戶一般需要直觀的監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況,這樣控制器會根據(jù)客戶的需要,把相關(guān)信息上傳到上位機(jī)或觸摸屏。
Ø 驅(qū)動器
受控于運(yùn)動控制器,接收到運(yùn)動控制指令后,按指令要求,控制電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成動作。如變頻器、直流調(diào)速器、伺服驅(qū)動器,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器等
Ø 執(zhí)行機(jī)構(gòu)
受控于驅(qū)動器,一整個(gè)系統(tǒng)的動力源。系統(tǒng)中每一個(gè)動作都來自這里,我們所說的運(yùn)動控制,其實(shí)也就是對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制。三相異步電機(jī)由于價(jià)格低廉,功率范圍大等因素,成為最常見的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。伺服系統(tǒng)價(jià)格不斷下降,功率不斷提升,在執(zhí)行機(jī)構(gòu)所占份額也成快速增長勢頭。
Ø 反饋裝置
反饋裝置是控制系統(tǒng)中比不可少的組成部分,一般都安裝在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上,比如電機(jī)上的編碼器反饋,可以對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置速度等進(jìn)行測量并反饋到驅(qū)動器或控制器。
以上為作者本人觀點(diǎn),僅供參考。技術(shù)交流與服務(wù)可聯(lián)系作者

作者 馮波 沈陽博思科技 聯(lián)系方式 QQ: 121808645 手機(jī):13066543332。網(wǎng)址http://www.bosikeji.com.cn
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1樓  發(fā)表于: 2011-10-17 10:30
發(fā)個(gè)最簡單的實(shí)例:彩鋼板切割機(jī)控制系統(tǒng)
系統(tǒng)構(gòu)成PLC(CP1E-N30)+變頻器(WJ200)+觸摸屏(MCGS)+編碼器(1000線)
要點(diǎn):使用PLC的高速計(jì)數(shù)功能,產(chǎn)生兩個(gè)中斷。變頻器啟動后高速運(yùn)行,第一個(gè)中斷,變頻低速運(yùn)行,第二個(gè)中斷,變頻直流制動。系統(tǒng)停車,切刀動作,切斷彩鋼板。系統(tǒng)精度1mm。
需要注意的問題:1 變頻應(yīng)配制動單元和電阻(WJ200內(nèi)置制動單元) 2 編碼器安裝在彩鋼板上,直接測彩鋼板,最好是用膠輪。
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  • 工控威望:+9(ymmfa) 提前升級,希望以后多獻(xiàn) ..
    幸福喜青
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    2樓  發(fā)表于: 2011-10-17 12:00
    不走尋常路